基于西門子step7-200自動化綜合實訓

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上信息工程與自動化學院自動化系電氣控制與PLC綜合實訓 設計題目:基于西門子S7-200 PLC 自動化綜合實訓 姓 名：李德成 學 號：2 班 級：自動化093 指導教師：賴華教授 實訓時間：2012年8月27日2012年9月7日目 錄 基于西門子S7-200 PLC自動化綜合實訓一、前言 1.實訓背景可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）,是一種用于自動化實時控制的數位邏輯控制器，廣泛應用于目前的工業(yè)控制領域。在可編程邏輯控制器出現之前，一般要使用成百上千的繼電器以及計數器才能組成具有相同功能的自動化系統(tǒng)，而現在，經過

2、簡單的可編程邏輯控制器模塊基本上已經代替了這些大型裝置。可編程邏輯控制器的系統(tǒng)程序一般在出廠前已經初始化完畢，用戶可以根據自己的需要自行編輯相應的用戶程序來滿足不用的自動化生產要求。PLC控制功能是通過存放在存儲器內的程序來實現的，主要對控制功能作必要地修改，只需改變軟件指令即可，實現了硬件的軟件化?？删幊绦蚩刂破鞑捎靡讓W易懂的梯形圖語言，它是以計算機軟件技術構成人們慣用的繼電器模型，形成一套獨具風格的以繼電器梯形圖為基礎的形象編程語言，電氣操作人員使用起來得心應手。在了解PLC簡要工作原理和它的編程技術之后，就可結合實際需要進行應用設計，進而將PLC用于實際控制系統(tǒng)中。我國的工業(yè)發(fā)展及自動化

3、應用水平與工業(yè)發(fā)達國家相比有幾十年的滯后，按目前的經濟形勢分析，我國將迎來一個PLC市場高速增長的時期。中國經濟穩(wěn)定迅速增長的現狀，今后若干年內中國PLC市場將保持持續(xù)高速增長。相關數據顯示，初步估計目前在我國本土銷售的PLC總量為3040億元人民幣（不含隨進口主設備配套的PLC），年增長率為1520%。巨大的市場需求為發(fā)展PLC業(yè)務提供了男的的歷史機遇，國內有實力的自動化公司應充分利用在市場、技術、行業(yè)影響和品牌等方面的積累，大力拓展PLC業(yè)務，是國產PLC早日成為中國PLC市場的主演參與者之一。西門子PLC主要產品是S5、S7系列。在S5系列中，S5-90U、S-95U屬于微型整體式PLC

4、；S5-100U是小型模塊式PLC，最多可配置到256個I/O點；S5-115U是中型PLC，最多可配置到1024個I/O點；S5-115UH是中型機，它是由兩臺SS115U組成的雙機冗余系統(tǒng)； S5-155U為大型機，最多可配置到4096個I/O點，模擬量可達300多路；SS155H是大型機，它是由兩臺S5-155U組成的雙機冗余系統(tǒng)。而S7系列是西門子公司在S5系列PLC基礎上近年推出的新產品，其性能價格比高，其中S7-200系列屬于微型PLC、S7-300系列屬于于中小型PLC、S7-400系列屬于于中高性能的大型PLC。2.實訓目的 該課程實訓的目的是培養(yǎng)我們利用PLC應用技術，設計和

5、開發(fā)自動化控制裝置的綜合運用能力。通過本次課程設計讓我們了解PLC的內部結構以及工作原理，掌握S7-200可編程控制器的指令系統(tǒng)，熟悉大部分指令及其應用，培養(yǎng)了我們利用PLC技術設計和開發(fā)控制裝置的綜合運用能力。最重要的是能夠將PLC應用于實際，根據控制要求對PLC進行編程和使用。3.實訓器材 1.S7-200可編程序控制器訓練裝置 2.模擬實驗單元板 3.導線若干 4.實驗指導書 5.計算機（帶西門子S7-200 PLC編程軟件）二、實訓內容項目1: 搶答器邏輯順序 控制要求： 1.主持人按鍵處于復位狀態(tài)時，所有選手搶答輸入信號無效。 2.主持人按鍵復位后，滅掉所有選手的搶答指示燈。 3.第

6、一個搶答的選手，其搶答指示燈亮，并使其他選手的搶 答鍵入無效。 硬件配置及I/O端口分配： 1.搶答器I/O分配表一 搶答器邏輯順序PLC控制 I/O端口分配表輸入電器輸入點輸出電器輸出點選手1按鈕SB1I0.1選手1指示燈KM1Q0.0選手2按鈕SB2I0.2選手1指示燈KM2Q0.1選手3按鈕SB3I0.3選手1指示燈KM3Q0.2主持人復位按鈕SB0IO.0 2.搶答器硬件配置圖1 搶答器邏輯順序硬件接線圖 梯形圖設計:圖2 搶答器邏輯順序梯形圖硬件操作效果演示：圖3 搶答器邏輯順序操作部分實際效果圖項目2: 電機正反轉星三角啟動控制要求： 1.按下啟動按鈕，電機星型啟動，運行4s后切換

7、至三角形運行， 2.按下停止按鈕，電機停止運行，整個過程由相應指示燈指示。硬件配置及I/O端口分配：1.三相異步電動機正反轉控制I/O分配表二 三相異步電動機正反轉PLC控制I/O端口分配表輸入電器輸入點輸出電器輸出點電機正轉啟動按鈕SB1I0.1電機正轉接觸器Q0.0電機反轉啟動按鈕SB2I0.2電機反轉接觸器KA2Q0.1電機停止按鈕按鈕SB3I0.3電機星型接法接觸器KM1Q0.2電機三角形接法接觸器KM2Q0.32.三相異步電動機正反轉控制硬件配置 圖4 三相異步電動機正反轉PLC控制硬件接線圖梯形圖設計: 為了使電動機能夠正轉和反轉，可采用兩只接觸器KM1、KM2換接電動機三相電源的

8、相序，但兩個接觸器不能吸合，如果同時吸合將造成電源的短路事故，為了防止這種事故，在電路中應采取可靠的互鎖，下圖為采用按鈕和接觸器雙重互鎖的電動機正、反兩方向運行的控制梯形圖。 圖5 三相異步電動機正反轉PLC控制梯形圖硬件操作效果演示： 按下啟動按鈕，電機星型啟動，運行4s后切換至三角形運行，按下停止按鈕，電機停止運行，整個過程由相應指示燈指示，部分實圖如下：圖6 三相異步電動機正反轉PLC控制部分實際效果圖附加項目3：四臺電機的順序啟動逆序停止控制要求： 1.利用西門子PLC實現四臺電機的順序啟動逆序停止控制。2. 利用脈沖信號，實現按下順序啟動按鈕SB0時電機的順序啟 動，按下逆序停止按鈕

9、SB1的逆序停止，按下停止按鈕SB2時 停止。3.按下順序啟動按鈕SBO的時候，線圈KM1得電，第一臺電機啟 動；4.第二次按下順序啟動按鈕SB0時，線圈KM2得電，第二臺電機 啟動，此時若按下逆序停止按鈕SB1一、二次則第二臺，第一 臺電機實現停止；5.按下順序啟動按鈕SB0第三次的時候，線圈KM3得電，第三臺 電機啟動，此時若按下逆序停止按鈕SB1一、二、三次則第三 臺、第二臺，第一臺電機實現逆序停止；6.按下順序啟動按鈕SB0第四次的時候，線圈KM4得電，第四臺 電機啟動，若此時按下逆序停止按鈕SB1一、二、三、四次則 第四臺，第三臺、第二臺、第一臺電機實現逆序停止；7.不論操作如何，當

10、按下停止按鈕SB2時所有運行的電機都停 止。硬件配置及I/O端口分配： 1.電機啟停I/O分配 表三 電機啟停PLC控制I/O端口分配表輸入電器輸入點輸出電器輸出點電機正向啟動按鈕SB0I0.0KM1接觸器Q0.0電機反向啟動按鈕SB1I0.1KM2接觸器Q0.1電機停止按鈕按鈕SB2I0.2KM3接觸器Q0.2KM4接觸器Q0.3 2.電機啟停硬件配置： 圖7 四臺電機的順序啟動逆序停止硬接線圖梯形圖設計:圖8 三相異步電動機啟停PLC控制梯形圖硬件操作效果演示：通過編程軟件的設計調試無誤后，下載到PLC得到部分效果圖如下圖所示： 圖9 三相異步電動機啟停PLC控制部分實際效果圖三、實訓過程

11、總結1.實訓收獲 為期兩周的基于西門子S-200 PLC自動化綜合實訓已經結束。從內容上來看，這個PLC課程實訓與以往的課程有較大的區(qū)別。PLC控制的靈活性很強，能夠充分發(fā)揮自己的潛力；在實學習的過程當中通過與同學之間的交流，發(fā)現PLC是一個非常具有發(fā)散性思維的學科，通過對比發(fā)現，我們的設計方案各不相同。在互相學習的過程中，能夠發(fā)現許多設計方案，各有各的優(yōu)點。通過這次的實訓，讓我收獲了不少，真是受益匪淺。 第一 認識到了團隊合作的力量，要完成一個完美的項目不是一個人的事情。在設計項目期間我們有過分歧但最終達成共識，各自完成了小組的分配任務。在不斷的學習過程中，培養(yǎng)了我們的團隊合作意識，這對以后

12、走上工作崗位有很大的幫助，因為在工控領域中的很多項目和我們的這個實訓項目相比，都是比較復雜而龐大的工程，靠一個人的力量很難完成。在經濟化要求講究效益的時代里，為了能夠更快的完成任務，我們必須依靠團隊合作的力量。在短短的實訓期間，讓我們學會如何處理團隊成員之間存在的問題，如何發(fā)現各個成員的優(yōu)勢，從而更好的完成實訓任務。第二 通過這次實訓，讓我深入了解了PLC與PC之間的硬件通訊。在實訓過程中，通過實際的操作，了解了PLC與外接設備的通訊與及其硬接線方式。在實訓過程中，發(fā)現了PLC的強大功能，并通過各種媒體了解到其在工業(yè)中的普遍運用。第三 通過這次的實踐操作，讓我認識到了自己的不足，更感覺到了自己

13、與別人的差距。為了明年的畢業(yè)而做準備，從各方面充實自己，使自己適應這個社會。總之，這次的實訓給予了我不同的學習方法和體驗，讓我深切的認識到實踐的重要性。在以后的學習過程中，我會更加注重自己的操作能力和應變能力，多與這個社會進行接觸，讓自己更早適應這個陌生的環(huán)境，相信在不久的將來，可以打造一片屬于自己的天地。2.存在的問題及解決思路剛開始的時候，對西門子S-200編程軟件不是很熟悉，在軟件的安裝過程中遇到了一些問題。比如說軟件在64位操作系統(tǒng)中存在一些兼容性問題，軟件的漢化問題。但通過同學之間的交流與合作，一切問題都迎刃而解。因為在學校里開設的PLC課程用的是三菱的，一開始接觸西門子PLC編程指

14、令，還有點不適應。但是不管是哪一家的PLC，其編程思想都是一樣的，只需對指令熟悉一下就可以進行各個項目的設計了。在編程過程中發(fā)現，有時候按照三菱的編程思想來會出現編程語法錯誤，但是一直檢查不出來。最后與各個小組的項目設計程序進行比較發(fā)現，在一個網絡中不能出現，兩個或兩個以上的并聯網絡出現在第一列。雖然在實訓過程中遇到諸多的問題，但還是給我們的學習帶來了巨大的幫助，其實要想真正的掌握PLC技術，僅靠幾周的實訓是遠遠不夠的，還需要我們不斷地學習充實自己。 3.結束語 “紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行?！痹诙虝旱膶嵱栠^程中,我深深的感覺到自己所學知識的膚淺和在實際運用中的專業(yè)知識的匱乏，特別是對PLC硬件知識知之甚少。在實訓過程中讓我及早發(fā)現自己的不足，在以后的學習過程中，要不斷學習新知識，彌補自己的不足。經過此次兩周的實訓，我不僅學習了不少與自己專業(yè)相關的知識